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新闻动态分类: 全部 新闻资讯 相关话题 常见问题 工矿灯 隧道灯 投光灯 塔吊灯 防爆灯 路灯

------ 摘要:路面平均照度是城市道路照明的评价指标之一,也是路灯配置的一项重要参考指标。一条城市道路要配置或更换为LED路灯,技术上首先就要计算照度指标。用“利用系数”法计算则是比较简单有效的方法之一。本文提供了“利用系数”法计算的公式、依据、数据及实例。 关键词:LED路灯 照度 利用系数 计算 路面平均照度是城市机动车交通道路和人行道路照明的评价指标之一,也是路灯配置的一项重要参考指标。一条城市道路要配置或更换为LED路灯,技术上首先就要涉及到照明的相关指标的计算。用“利用系数”法计算则是比较简单有效的方法之一。 “利用系数”法计算的公式,**照搬传统照明理论研究的结论。我们要做的只是要将LED路灯的一些实验或理论数据输入公式,得到结果并与道路照明设计标准的要求对照而已。不言而喻,这些计算也是LED路灯的设计、开发、改进、提高以及市场营销的必需。 利用系数(U)是直接照在路面上的光通量与全部光源发出的光通量的比值,与路灯灯具的高度、仰角、布置方式、路面宽度等有关。光通量(Φ)是光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和。表示单位时间辐射光能量的多少,单位为流明lm。其它表示方法:cd.sr(cd是发光强度的单位:坎德拉。Sr是立体角球面度的单位。 照度(E)是光通量与被照射面积之间的比例系数,单位为勒克司lx。1lx即指1lm的光通量平均分布在面积1平方米的能量,即lm/m2。路面平均照度(Eav)是按照有关规定在路面上预先设定的点上测得的或计算得到的各点照度的平均值。 维护系数(k)是照明装置使用一定时期之后,在规定表面上的平均照度或平均亮度与该装置在相同条件下新安装时在同一表面上所得到的平均照度或平均亮度之比。 灯具的安装高度(H)是灯具的光中心至路面的垂直距离。 灯具的安装间距(S)是沿道路的中心线测得的相邻两个灯具之间的距离。 悬挑长度(XL)是灯具的光中心至邻近一侧缘石的水平距离,即灯具伸出或缩进缘石的水平距离。  路面有效宽度(Weff)是用于道路照明设计的路面理论宽度,它与道路的实际宽度、灯具的悬挑长度和灯具的布置方式等有关。  部分相关概念见下图: 二、计算公式 根据照度的定义式,E=Φ/A    (1) 式中,A—被照射面积,m2 路面平均照度,Eav=F/(W*S)(2) 式中,F—路灯光源的额定光通量,lm W—路面宽度,m。  S—安装间距,m; 其一,因为路灯安装的高度、仰角、布置方式、路面宽度等不同,其光源额定的光通量的利用程度也不同,所以路灯光源的额定光通量必须要考虑“利用系数”(U);其二,因为要维持路面的平均照度,要考虑灯具本身的光衰、灯具的防护等级和擦拭周期,所以路灯光源的额定光通量必须要考虑维护系数(k); 其三,因为路灯的排列方式如单排。双排对称,双排交错等,其对平均照度也有影响,也必须考虑排列系数(N)。 所以公式(2)在考虑以上因素后,为: Eav=F*U*k*N/(W*S)    (3) 这就是“利用系数”法计算平均照度的公式。 实际工程计算中,一般路面的平均照度标准是有要求的,也就是说Eav是已知的。而较多是要计算满足需要路灯的额定光通量F。将公式(3)公式变形后为: F = Eav*W*S/(U*k*N)  (4) 注意,公式中W应是路面的有效宽度,路面有效宽度的计算见表3。6、路面平均照度要求 CJJ45规定的机动车交通道路照明标准值(维持值)见表5:        表5机动车交通道路照明标准值(维持值)                              道路类型主干道干道支路道路平均照度维持值1x20/3010/158/10 注:“/”左侧为低档值,右侧为高档值,详见CJJ45的规定。 其它类型如交会区照明标准值、人行道路照明标准值均见CJJ45。 四、计算实例 已知LED路灯配置在主干道,选低档值Eav=20 lx,路面实际宽度Ws为15m,LED路灯防护等级为IP54,路灯间距S为30m,路灯安装高度约12m,悬挑长度为1.5m,灯仰角15°,双侧对称排列。由表2确定k=0.65; 由表3计算Weff = Ws-2*XL=15-2*1.5=12m; 由表4核查H=12m≥0.5 Weff=6m;S=30m≤3H=36m符合规定; 由前述知,道路灯双侧对称排列时N=2; 查表1,因W/H=12/12=1对应的15°仰角总“利用系数”为0.72;带入公式(4) F = Eav*Weff*S/(U*k*N)   =(20*12*30)/(0.72*0.65*2)=7692  (lm) 选择一款大于等于7692流明的LED路灯产品就可以满足照度要求。 将这些资料和数据在办公软件EXCIE中组合,根据实际情况选择并输入各项系数便可以自动计算出结果。 显然,已知某LED路灯的流明数,也可根据条件或设定条件来计算其平均照度,再与CJJ45-2006《城市道路照明设计标准》的要求对照,从而进行有的放矢的配置选型。  三、相关数据 1、“利用系数”U LED路灯的“利用系数”见下表1:表1 LED路灯照明“利用系数”U 灯具仰角0°5°10°15°W/H屋边路边总系数屋边路边总系数屋边路边总系数屋边路边总系数0.50.250.360.610.20.350.550.180.340.520.150.320.470.60.270.40.670.220.390.610.20.420.620.170.410.580.80.30.470.770.260.460.720.220.480.70.190.470.6610.320.530.860.280.540.820.240.560.80.210.550.761.50.360.550.910.310.590.90.260.630.890.220.640.862 0.370.570.940.340.620.960.270.640.910.230.690.922.25---0.63-0.67-0.713---0.64-0.68-0.724---0.65-0.69-0.73注1:W-道路宽度,H-灯具安装高度,称横向距离比。 注2:当有悬挑长度时,总 “利用系数”为“路边利用系数”加“屋边利用系数”。(见《照明工程学报》1994年9月第5卷第3期51页)。 注3:数据来源:徐连城文《基于市场需求的LED路灯设计和营销策略思考》图。 2、维护系数k CJJ45规定的维护系数k见表2: 表2 维护系数k防护等级维护系数 >IP540.7≤IP540.65注1:维护系数=光源的光衰系数*灯具污染的光衰系数。 注2:根据我国常用道路照明光源和灯具品质及环境状况,以每年对灯具擦拭一次为前提的数据。 3、路灯排列系数 路灯排列一般有单侧、双侧交错、双侧对称和路中央4种排列方式。对称排列时N=2,其它排列时,N=1。 4、路面宽度及有效宽度 CJJ45规定的路面有效宽度的计算见表3:表3  路面有效宽度的计算有效宽度单侧排列双侧排列中间排列悬挑长度XLWeff=Ws-XL=Ws-2XL=Ws≤0.25H注1:Ws—路面实际宽度,m;XL—悬挑长度,m。 5、路灯间距 CJJ45规定的路灯间距S、安装高度H及路面有效宽度W的关系见表4:表4  路灯间距、安装高度与路面宽度的关系配光类型截光型半截光型排列方式           安装高度H(m)间距S(m)安装高度H(m) 间距S(m)单侧   H≥WeffS≤3H H≥1.2 Weff  S≤3.5H 双侧交错 H≥0.7 WeffS≤3HH≥0.8 WeffS≤3.5H双侧对称H≥0.5 WeffS≤3HH≥0.6 WeffS≤3.5H注:Weff——有效宽度,m;曲线路段:半径在1000m以下,间距S按直线的50%-70%。

------ LED路灯具有环保无污染、耗电少、光效高、寿命长等特点,因此,LED路灯将成为节 能改造的*佳选择。 道路照明是城市照明的重要组成部分,传统的路灯常采用,高压钠灯360度发光,光损 失大的缺点造成了能源的巨大浪费。当前,全球的环境在日益恶化,各国都在发展清洁能源。 而随着国民经济的高速增长,我国能源供需矛盾日渐突出,电力供应开始存在着严重短缺的 局面,节能是所急需解决的问题。因此,开发新型**、节能、寿命长、显色指数高、环保 的LED路灯对城市照明节能具有十分重要的意义。 道路照明与人们生产生活密切相关,随着我国城市化进程的加快,LED路灯以定向发光、功 率消耗低、驱动特性好、响应速度快、抗震能力高、使用寿命长、绿色环保等优势逐渐走入 人们的视野、成为世界上**有替代传统光源优势的新一代节能光源,因此,LED路灯将成 为道路照明节能改造的*佳选择。 LED路灯与常规路灯不同的是,LED光源采用低压直流供电、由GaN基功率型蓝光LED 与黄色合成的**白光,具有**、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高 等独特优点,可广泛应用于道路。外罩可用制作,耐高温达135度,耐低温达-45度。 优点 1、本身的特性——光的单向性,没有光的漫射,保证光照效率。 2、LED路灯有独特的二次光学设计,将LED路灯的光照射到所需照明的区域,进一步提高 了光照效率,以达到节能目的。 3、LED的已达110-130lm/W,而且还有很大的发展空间,理论值达360lm/W。而高压钠灯 的发光效率是随功率增加才有所增加,因此,总体光效LED路灯比高压钠灯强;(这个总体 光效是理论上的,实际上250W以上高压钠灯的光效高于LED灯)。 4、LED路灯的光显色性比高压钠灯高许多,高压钠灯显色指数只有23左右,而LED路灯显 色指数达到75以上,从视觉心理角度考虑,达到同等亮度,LED路灯的光照度平均可以比 高压钠灯降低20%以上,。 5、光衰小,一年的光衰不到3%,使用10年仍达到道路要求,而高压钠灯光衰大,一年左 右已经下降30%以上,因此,LED路灯在使用功率的设计上可以比高压钠灯低。 6、LED路灯有自动控制节能装置,能实现在满足不同时段照明要求情况下**可能的降低 功率,节省电能。可实现电脑调光,分时间段控制,光线控制,温度控制,自动巡检等人性 化功能。 7、寿命长:能使用5万小时以上,提供三年的质量保证。不足之处就是电源的寿命得不到 保证。 8、光效高:采用≥100LM以上的芯片,相对于传统高压钠灯能节能75%以上。 9、安装简便:无需加埋电缆无需整流器等,直接将安装于灯杆接上或者将光源嵌套原有灯 壳。 10、散热控制出色:夏天温度控制在45度以下,并采用被动散热方式,夏天的散热保障不 足。 11、质量可靠:电路电源全部采用高质量元器件,每颗LED都有单独过流保护,无需担心损 坏。 12、光色均匀:不加透镜,不以提高亮度而牺牲均匀光色,从而保证无光圈光色均匀。 13、LED不含有害金属汞,在报废时不会对环境造成危害。 综合上述原理的节能效果显著,代替高压钠灯可节电60%以上。 维护成本低:相对于传统路灯,LED路灯维护成本极低

  • 7月上鸿照明销量冠军

    2018/08/03

    7月上鸿销量明星—上鸿SD系列隧道灯采用进口飞利浦芯片 ,性能稳定不闪屏灯身纤薄但不单薄,时尚轻巧,安装便捷鳍片组散热设计,创新空气对流优化风道IP67全铝方式电源,防潮防尘抗雷击(6KV以上)光学级密封光学PC透镜,还原真实光色                       
  • 安徽省绩溪煤炭山隧道照明改造案例

    2017/11/30

    安徽省绩溪公路管理局邀约我公司上鸿照明,实地勘察煤炭山隧道照明情况,根据勘察情况,目前煤炭山所使用的是传统金属卤化物灯,隧道照明亮度非常低,存在行车危险,上鸿照明项目部经理、工程师实地勘察并听取了意见后,进行了一系列整改方案,再不增加原有照明灯具前提下,采取使用公司SHT系列隧道灯,安装完毕后大幅度提高了整体隧道照度(LUX),此次隧道分为5个阶段,隧道为双洞单向行驶,隧道左洞、右洞照明的布灯方式相同,依次为入口段、过渡段、基本段、出口段。上鸿照明项目经理及工程师实地勘察图:隧道改造前图片展示:使用上鸿SHT隧道灯改造后图片展示:
  • LED为什么要采用恒流源(二)

    2017/10/30

    3.用恒压电源以后能不能靠串联电阻来稳定电流?串联电阻只有限流的作用,也就是如果电源电压比LED串联以后的电压还高,那么就需要串流电阻来限流,以免损坏LED。但是如果想要用串联电阻来减小温度的影响,它的作用是很小的,这可以从伏安特性上看出,串联电阻以即使把电阻降低到**的确可以减小温升带来的电流升高,电阻越大,电流随温度变化越小,但是只是减小,并不能消除。而且很明显,电阻将带来额外的功耗,使得LED的总体效率降低。假定所用的LED为1W的LED,其电流为0.3**。假定串联的电阻为100欧姆,所消耗的功率就高达12.25W显然是不能接受的,10欧姆,其功耗仍然有1.225W。比LED本身的功耗还要大。为了减小这种功耗,就必须把电阻再减小。然而,减小电阻的结果是使得由温升所引起的电流变化还是照样加大。所以,串联电阻绝不是一个好办法。          图4.串联电阻只能减小温度的影响,而不能消除其影响4.几个LED并联,能不能用恒压电源?由于LED伏安特性的离散性,不但不同厂家生产的同样瓦数的LED伏安特性不一样,就是同一厂家生产的同一型号的LED其伏安特性也是不同的。    图5.不同厂家和同一厂家生产的LED伏安特性的离散性很明显,假如用恒压电源3.4V供电,显然流过每个LED的电流都不一样,每个LED的亮度也就不一样。所以不能采用恒压电流供电。5.多个LED并联后,采用恒压电源供电,能不能用不同的串联电阻来使电流平衡?在常温下是可以的,但在温升以后就不能保持了。图6中就显示了这个问题,常温下的LED伏安特性以实线表示,两个LED的伏安特性在斜率上略有区别,在用恒压电源Vo供电时,选用不同的电阻,可以得到同样的正向电流Io。但是当温度升高是,其伏安特性左移,如虚线所示。因为还是原来的恒压和原来的电阻,此时的电流缺变成了I1和I2。不等于原来的Io了。图6.串联电阻可以在常温下保持其电流不变,但在温升以后就不能保持电流平衡。6.N个LED串联后,假如用恒压电源供电,其温度效应(有温升而引起的电流增加)将会扩大N倍,这是因为所有LED串联以后相当于各个LED的伏安特性沿电**串联。 图7.多个LED串联,相当于多个伏安特性在恒流点叠接,加电以后温度上升,所有伏安特性左移。温升以后,N个伏安特性都左移,就使电流的增加也加大了N倍。如果采用恒流电源供电,那么温升以后,仍然能够保持电流恒定为Io。7.多个LED串联时,采用恒流电源供电时,可以利用伏安特性的温度效应推测其结温的上升度数。在很多应用中(例如日光灯、路灯),往往将很多LED串联,这时候,LED的温度系数效应就更加明显。因为采用恒流电源供电时其效果相当于把每一个LED的伏安特性沿电**叠加。假如温升为60度,那么伏安特性将会向左偏移0.12V,如果10个LED串联,所有伏安特性全部左移,总偏移就会达到1.2V。这是相当可观的数字。反过来也可以利用LED的这种特性来测量其结温,例如有一个10串3并的LED组合,在接上恒流电源以后,测得其正向压降从32.3V降低到30.6V。变化达1.7V。那么可以推测其结温升高为1.7/10/0.002=85度。8.恒流电供电时,在串并联电路中如何保证没串的电流均衡假如用恒流电源只供给一串LED,那当然是*理想的了。但是,假如要供给几串并联的LED 那如何能保证每串中的电流一样呢?是的,假如用恒流源供给几串并联的LED,由于LED伏安特性的离散性,各串的电流是一定不一样的。但是实际上,由于各串LED不大可能某一串里都是正向电压偏低的,另一串里都是正向电压偏高的。而是会相对均匀分布,使用各串之间的电流不会相差很大。